Intercambiadores de calor de titânio personalizados para armazenamento de energia química

Fabricante de trocadores de calor de titânio personalizados para armazenamento de energia química

O armazenamento de energia química refere-se ao processo de armazenamento de energia na forma de compostos químicos e sua liberação através de reações químicas.Especialmente nos sectores das energias renováveis (como a solar e a eólica) e dos sistemas de armazenamento de energiaOs sistemas de armazenamento de energia química incluem várias tecnologias como armazenamento de hidrogénio, baterias de íons de lítio e muito mais.especialmente em processos que envolvam transferência de calor e regulação de temperatura.

Papel dos trocadores de calor no armazenamento de energia química

Um trocador de calor é um dispositivo usado para transferir calor entre dois ou mais fluidos.

1. Regulamento relativo ao controlo da temperatura e à reação: Em certos sistemas de armazenamento de energia química, as reacções químicas (como a síntese e a decomposição do hidrogénio, a carga/descarga da bateria de lítio, etc.) são acompanhadas de alterações de temperatura.Os trocadores de calor ajudam a transferir o calor gerado ou absorvido durante a reação para manter a temperatura de reação ideal.Por exemplo, nos sistemas de armazenamento de hidrogénio (como a síntese de hidrogénio ou as operações de pilhas de combustível),Os trocadores de calor regulam a temperatura do sistema para garantir que a reação química não superaqueça ou arrefeça excessivamente., o que afectaria a libertação de energia e a eficiência.

2. Melhoria da eficiência: Em muitas tecnologias de armazenamento, como os sistemas de armazenamento termoquímico de energia (TCES), os trocadores de calor são utilizados para melhorar a eficiência de armazenamento e liberação de energia.Controlar o diferencial de temperatura e o fluxo de calorNo sistema de armazenamento termoquímico, os trocadores de calor podem maximizar a utilização da energia térmica e minimizar a perda de energia.Os trocadores de calor são utilizados para transferir energia térmica dos reagentes para meios de armazenamento (e(por exemplo, sais térmicos, hidritos metálicos), que é então liberado quando necessário.

3. Melhorando a cinética das reações químicas: Algumas tecnologias de armazenamento de energia química exigem condições de temperatura específicas para reações químicas eficientes.em baterias de iões de lítioOs trocadores de calor ajudam a garantir que a bateria funcione dentro de sua faixa de temperatura ideal.

Aplicações dos trocadores de calor em tecnologias comuns de armazenamento de energia química

1. Sistemas de armazenamento de hidrogénio (Power-to-Gas): O armazenamento de hidrogénio é uma tecnologia que converte a energia elétrica em hidrogénio, que pode ser armazenado e posteriormente convertido de volta em eletricidade.Os trocadores de calor controlam as temperaturas de reação para garantir a eficiência e segurança de processos como a eletróliseEles também desempenham um papel na compressão e liquefação de hidrogénio, transferindo calor para fora do gás para garantir a estabilidade durante esses processos.

2. Armazenamento termoquímico de energia (TCES): Nos sistemas termoquímicos de armazenamento de energia, as reações químicas são utilizadas para armazenar e liberar energia.Os trocadores de calor são cruciais para controlar a temperatura da reação e regular a taxa de reaçãoPor exemplo, nas reações de absorção/dessorção de hidrogénio de hidruro metálico, os trocadores de calor podem absorver calor e armazená-lo, em seguida, liberar o calor quando necessário para a produção de energia.

3. Baterias de sódio-enxofre (baterias NaS): As baterias de sódio-enxofre são um tipo de sistema de armazenamento de energia de alta temperatura, operando a temperaturas entre 300°C e 350°C.Os trocadores de calor são essenciais nestas baterias para remover o calor e transferi-lo para o ambiente circundante, mantendo a temperatura ideal para as reacções químicas dentro da bateria.

4. Armazenamento de energia de sal derretido: Nos sistemas de energia solar concentrada (CSP), os sais fundidos são frequentemente utilizados como meios de armazenamento de calor.Os trocadores de calor em sistemas de armazenamento de sais fundidos são vitais para transferir calor dos sais fundidos para geradores de vaporOs trocadores de calor garantem uma transferência de calor eficiente e evitam o sobreaquecimento ou a distribuição desigual de temperatura no sistema.

Tipos de trocadores de calor

Diferentes tecnologias de armazenamento de energia química têm demandas variadas para os trocadores de calor, por isso vários tipos são usados dependendo da aplicação.

• Intercambiador de calor de concha e tubo: Consiste numa casca e numa série de tubos através dos quais fluem fluidos.
• Trocador de calor de placa: Composto por várias placas metálicas empilhadas, este tipo é mais compacto e tipicamente utilizado para sistemas que requerem transferência de calor rápida ou temperaturas de fluido mais baixas,como dispositivos de armazenamento de energia química em pequena escala.
• Trocador de calor de tubo de barbatanaCaracterísticas: barbatanas ligadas a tubos para aumentar a área de transferência de calor.
• Intercâmbio de calor refrigerado a ar: Utiliza ar para resfriar os fluidos dentro do sistema, frequentemente usado em sistemas onde líquidos ou outros meios de resfriamento são menos desejáveis ou mais caros.

Conclusão

Os trocadores de calor desempenham um papel crucial nos sistemas de armazenamento de energia química, regulando as temperaturas de reação, melhorando a eficiência de conversão de energia e garantindo a estabilidade do processo de armazenamento.À medida que as novas tecnologias de armazenamento de energia continuam a desenvolver-se, a concepção e a aplicação dos trocadores de calor também evoluem para satisfazer as necessidades de gestão térmica de diferentes sistemas de armazenamento.